全桥式逆变电源主电路设计
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常用逆变电源电路图作者:本站来源:本站原创发布时间:2007-12-22 13:46:00 [收藏] [评论]常用逆变电源电路图双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKc Bm)(1)式中:Ae(m2)为铁心横截面积;Ac(m2)为铁心的窗口面积;Po为变压器的输出功率;η为转换效率;δ为占空比;K是波形系数;j(A/m2)为导线的平均电流密度;f为逆变频率;Ke为铁心截面的有效系数;Kc为铁心的窗口利用系数;Bm为最大磁通量。
图3变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。
PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。
当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。
当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。
利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D>50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D< 50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。
3 DC/AC变换如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。
由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压400 V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110 提供驱动信号,其输入波形由SG3524提供,同理可调节该SG3524的输出驱动波形的D<50%,保证逆变的驱动方波有共同的死区时间。
图4IR2110是IR公司生产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动集成电路,可以实现对MOSFET和IGBT的最优驱动,同时还具有快速完整的保护功能,因而它可以提高控制系统的可靠性,减少电路的复杂程度。
2008级应用电子技术毕业设计报告设计题目单相电压型全桥逆变电路设计姓名及学号学院专业应用电子技术班级2008级3班指导教师老师2011年05月1日题目:单相电压型全桥逆变电路设计目录第一章绪论1.1整流技术的发展概况 (4)第二章设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图 (5)2.2电压型单相全桥逆变电路 (6)第三章仿真概念及其原理简述3.1 系统仿真概述 (6)3.2 整流电路的概述 (8)3.3 有源逆变的概述 (8)3.4逆变失败原因及消除方法 (9)第四章参数计算4.1实验电路原理及结果图 (10)第五章心得与总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1整流技术的发展概况正电路广泛应用于工业中。
整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态,对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条件。
基本原理和方法已成熟十几年了,随着我国交直流变换器市场迅猛发展,与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
目前,整流设备的发展具有下列特点:传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化,以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用,为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术,方便了系统的扩展,有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器,使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用,使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
第二章 设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图原理框图等效图及其输出波形当开关S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压u o 为正; 当开关S1、S4断开,S2、S3闭合时,u o 为负,如此交替进行下去,就在负载上得到了由直流电变换的交流电,u o 的波形如上图 (b)所示。
电子技术课程设计说明书IGBT 单相电压型全桥无源逆变电路设计学生姓名: 学号:学 院: 专指导教师:2013年01月XXX 1005044245 信息与通讯工程学院 电气工程及其自动化中北大学电子技术课程设计任务书2012/2013 学年第一学期学院:信息与通讯工程学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:胡定章学号: 1005044245课程设计题目:IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计起迄日期: 12月24日~ 01月4 日课程设计地点:电气工程系软件实验室指导教师:石喜玲系主任:王忠庆下达任务书日期: 2012 年 12 月 24日课程设计任务书课程设计任务书目录1 引言 (1)2 工作原理概论 (1)2.1 IGBT的简述 (1)2.2 电压型逆变电路的特点及主要类型 (2)2.3 IGBT单相电压型全桥无源逆变电路原理分析 (2)3 主电路设计及参数选择 (3)3.1 主电路仿真图 (3)3.2参数设置及计算 (3)3.2.1参数设置 (3)3.2.2计算 (3)3.2.3设置主电路 (4)4 仿真电路结果的分析 (5)4.1 仿真电路图 (5)1.1.14.1.1 触发电平与负载输出波的波形图 (5)4.1.2 IGBT电流电压波形图 (6)4.2 仿真波形分析 (6)5 总结 (7)参考文献 (7)2引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计,根据电力电子技术的相关知识,单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路,与整流电路相比较,把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上,称为有源逆变;当交流侧直接和负载相接时,称为无源逆变,逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。
3工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管(Insulated-gate Bipolar Transistor),英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点,因而具有良好的特性。
常用逆变电源电路图作者:本站来源:本站原创发布时间:2007-12-22 13:46:00 [收藏] [评论]常用逆变电源电路图双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKc Bm)(1)式中:Ae(m2)为铁心横截面积;Ac(m2)为铁心的窗口面积;Po为变压器的输出功率;η为转换效率;δ为占空比;K是波形系数;j(A/m2)为导线的平均电流密度;f为逆变频率;Ke为铁心截面的有效系数;Kc为铁心的窗口利用系数;Bm为最大磁通量。
图3变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。
PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。
当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。
当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。
利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D>50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D< 50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。
3 DC/AC变换如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。
由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压400 V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110 提供驱动信号,其输入波形由SG3524提供,同理可调节该SG3524的输出驱动波形的D<50%,保证逆变的驱动方波有共同的死区时间。
图4IR2110是IR公司生产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动集成电路,可以实现对MOSFET和IGBT的最优驱动,同时还具有快速完整的保护功能,因而它可以提高控制系统的可靠性,减少电路的复杂程度。
辽宁工业大学电力电子技术课程设计(论文)题目:1000W全桥型开关稳压电源设计课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电气注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本实验设计了一台输出电压为48V稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源,并给出了实验波形。
在实验中主要运用了软开关PWM 技术,给出了高频变压器、PWM 控制及移相控制全桥零电压开关-脉宽调制变换电路的详细设计方法。
开关电源采用功率半导体器件作为开关器件,通过周期性间断工作,控制开关器件的占空比来调整输出电压。
本设计中采用220v 的交流输入电压,反激式电源采用在100w 以下的电路,而本电源设计最大功率达到1000w,输出地额定电流为20A左右,设计采用了AC-DC-AC-DC 变换方案。
一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经全桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。
在设计中,首先画出主电路图,主电路图由整流电路、全桥电路组成。
全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。
并说明其工作原理,再通过基本计算,选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量,完成本设计的任务。
关键词: 开关电源;PWM技术;移相控制;高频变压器第1章绪论1.1 电力电子技术概况电力电子技术这一名称是在20 世纪60 年代出现的。
电力电子技术,顾名思义,就是应用于店里领域的电子技术。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,店里变化通常可分为四大类,即交流变直流(AC-DC)、直流变交流(DC-AC)、直流变直流(DC-DC)、交流变交流(AC-AC)。
在我国的学科分类中,电气工程是一个一级学科,它包含五个二级学科,即电力系统及其自动化、电机与电器、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。
实验五十一DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究(信号与系统—自动控制理论—检测技术-电力电子学综合实验)一、实验原理SPWM单相全桥逆变电路的主要工作原理是依靠四个开关管的通、断状态配合,利用冲量等效原理,采用正弦脉宽调制(SPWM)策略将输入的直流电压变换成正弦波电压输出。
SPWM的调制原理是通过对每个周期内输出的脉冲个数和每个脉冲宽度来调节逆变器输出电压的频率和幅值。
要使输出的电压波形接近标准的正弦波,就要尽量保证SPWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效。
除要求每一时间段的面积相等外,每个时间段的电压脉冲宽度还必须很窄,这就需要在一个正弦波形内脉冲的数量很多。
脉波数量越多,不连续的按正弦规律改变宽度的多脉冲电压就越等效于正弦电压。
目前,在电力电子控制技术中,SPWM技术应用极为广泛,SPWM波形的形成一般有自然采样法、规则采样法等等。
前者主要用于模拟控制中,后者适用数字控制。
本实验采用的是DSP控制的单相全桥逆变电路,采用对称规则采样法。
对称规则采样的基本思想是使SPWM波的每个脉冲均以三角载波中心线为轴线对称,因此在每个载波周期内只需一个采样点就可确定两个开关切换点时刻。
具体算法是过三角波的对称轴与正弦波的交点,做平行于时间轴的平行线,该平行线与三角波的两个腰的交点作为SPWM波“开通”和“关断”的时刻。
由于在每个三角载波周期中只需要进行一次采样,因此使得计算公式得到简化,并且可以根据脉宽计算公式实时计算出SPWM波的脉宽时间,可以实现数字化控制。
图51-1 对称规则采样法生成SPWM波根据相似三角形定理,可以分析出图1对称规则采样法生成的SPWM波脉宽时间T n为:()21sin n n T T MN Nπ−= (51-1) 式中,M 为调制度,T 为正弦调制波周期,N 为载波比。
本实验中程序采用DSP 控制方式,载波频率固定为10KHZ ,调制波频率为50HZ 频率。